平成5年度 研究報告 大分県日田産業工芸試験所

4 加飾技術を応用した建築部材の開発研究
日田産業工芸試験所 石 井 信 義

北 嶋 俊 朗要 旨

平成2年度、当所で開発した表面加飾加工技術にて、日田杉の小幅板とひき角材に加飾加工実験を行い、以下の結果を得た。
（1）小幅坂、ひき角材とも含水率12〜20％に調湿し、軟化処理（70〜75℃）を施し、硬質ゴム（硬度60）を使って、圧締圧力20kg／cm2で加飾加工が可能なことを確認した。
（2）加飾加工部材は、自然環境下（温度5〜18℃、湿度50〜60％）では加飾効果に対するもどりの影響は見られないが、高湿度環境下（温度30±3℃、湿度80±3％）では、もどりの影響が大きく、加飾加工後は直ちに表面処理等を施すことが必要である。

1− 緒 言多量に産出される県産杉材（豊後杉、大分県内・原木生産量65万m3／年間）のうち、日田市部管内で産出さ2．実験方法

2−1 杉・材の表面加飾試験
2−1−1 供試材れる原木は47万m3といわれ、大分県の約72％を占めて供試材には、杉の気乾材（含水率12〜20％）を使用し、いる。この72％の原木（丸太）からの製材品は、主にひ試験片の寸法を小幅板は40×90×100mm、ひき角材はき角材欝（柱材等）が60〜65％で、残り40〜35％は、板90×90×100mmとした。

材や小幅板額、あるいはチップ、小径木として出荷され

図−1に試験片の木口断面年輪形状を示した。ているのが現状である。
製材品の用途としては、柱、モヤ、棟などの構造材、あるいは、野地板、ラス板などの造作材としての利用が多い。これら製材加工品にたいしては、「冒が荒い」、「死節が多い」、「軟らかい」、「変色が多い」など日二〒＿＿田杉に対する一般的な印象として、ダークイメージが定
図上1 木口断面年輪形状着している。
当所では、日田杉の「目が荒い」「軟らかい」と言われる欠点に着目し、春材部と秋材部の硬さの差によって2−1−2 材表面軟化処理生ずる凹凸を一つの模様（表面加飾）として生かす技術

表面加飾（凹凸）をスムーズに施すためには、あらかを平成2年度に確立した。そLて、この開発技術で板材じめ材質をできるだけ軟質化しておくことが必要である。

（20×135×2，000mm）に加餌加工を施し、建築内装材としての利用を推進して成果を得た。
今年度ほ、この開発技術（実験データ）を使って、ひき角材や小幅板に加飾加工を施し、付加価値の増大と建築部材（イソテリア構成部材等）への用途拡大を図ることを目的に実施した。

そこでマイクロ波照射装置（オープソレソジRO−1600出力500W、発振周波数2450MHZ、三菱電棟㈱製）を用いて、マイクロ波照射による材質の軟質化を図った。
（1）照射条件

条件設定は、試験片の表面温度が70〜75℃になるように照射時間を調整することによっておこなった。
2−1−3 表面加飾
（1）硬質ゴムゴムの硬度は、春材部と秋材部のほぼ中間が最適であー117−平成5年度 研究報告 大分県日田産業工芸試験所

ることが技術開発（H2年度実施）から判明しているの試験片の80％が圧締圧に耐えきれなくて、極端な変形やで、硬度60（ASTM表示）のゴムを採用した。

木部破壊が生じた。このことは、マイクロ波を照射して（2）圧締条件軟質化処理をするため試験片の圧縮に対する強度が低下

今回の加飾試験では、圧締圧力、つまり押し付け圧は、15、20、25kgf／cm2の3条件で加飾効果を検討した。
（3）加飾加工して、荷重に耐えきれない材質になっているものと考えられる。
表−1 圧締圧力とめり込み深さ（小幅板）

加飾加工には、オルゼソ式木材万能試験（5t）を使
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10用した。

0，55 0，42 0，23 0，79 0110 0，05 0，43 0，20 0，33 0，32

まず、試験片にマイクロ波を照射して、所定の表面温度に達してから、直ちに試験片の表面（木表）に加餌材

備考

251，210，81破壊 − −− 一 破壊 0，90 破壊（k或／cm2）（硬質ゴム）を密着させ、圧縮して加飾加工を行った。
加飾加工の形状変化（凹凸の差）の測定には、ダイヤルゲージを使用した。

写真−1 加飾後の木口断面（小幅板）

3−1−2 ひき角材の表面加飾
表−2、3と写真−2、3に実験結果を表した。ひき角材A、Bとも、15kgf／cm2の圧締圧で加飾すると凹凸の効果は測定できず、20kgf／cm2では、0．6〜1．8mmと図−2 加飾試験いう凹凸の差が測定できた。この数値であれば視覚的に加飾効果は、良好であると判断した。25kgf／cm2の圧締

2−2 圧締加飾後の表面安定性試験
加飾加工材（硬質ゴムによる加飾）の表面形状（凹凸）の変化を次の条件で測定した。
（1）自然環境下（温度5〜18℃、湿度50〜60％）

圧では、すべての試験片に変形や木部破壊が生じた。この原因については、前項3−1−1で述べたことと同様なことが考えられる。
蓑−2 圧締圧力とめり込み深さ（ひき角材A）（2）高温多湿環境下（温度30±3℃、湿度80±3℃）
なお、（2）の環境は、恒温恒湿槽（PL−2型、㈱田菓
0，22 0，310，13 0−23 0，15 0，20 0，510，29 0，18 0，26

井製作所）を用いて設定した。

0，68 0，881，081，221，331，10 0，910，60 0，45 0，35
一 破壊

25 破壊 − − − 一 岬 − −（kされ／cm2）

3，実験結果及び考察
3…1 表面加飾試験
3−1岬1 小幅坂の表面加飾
表−1と写真一1に実験結果を表した。蓑の結果から
15kgf／cm2の圧締圧では、表面如飾（凹凸）の効果はな
く、20k由／cm2では0．8〜1．8mmの秋材部と春財部の凹凸の差を測定した。この数値であれば、表面加飾の効果は、視覚的に良好であると判断した。25kgf／cm2では、−118−

写真−2 加飾加工後の木口断面（ひき角材A）

平成5年虔 研究報告 大分県日田産業工芸試験所

3−2−2 高湿度環境下

表−3 圧締圧力とめり込み深さ（ひき角材B）

陸●めり込み深さ（m）備考 12345678910田 ，2031， 023，1502 ，51029，18026 四0，61 8，21 80，91 5，061 5，0135 田0，9破壊【破壊1，3破壊一−一破壊

加飾直後、24時間後、及び1、2週間後におけるもどりを表−5に示した。1週間後には、すべての加飾加工材において加飾加工直後の深さの約50％のもどりが観測された。
以上の結果から加飾材を高温多湿下に放置することば加飾効果を低減させるので、加飾後は直ちに表面処理を行うことが必要と考えられる。
表−8 高温多湿下におけるめり込み深さの経時変化（圧締圧力：20k或／cm2）

綽・

め り 込 み 深 さ （mm）

もどり の差加飾直後 24時間後 jl週間後 2週間後 3週間後 1ケ月後

1 】0，90 0，45 0，48 0，50
写真−3 加飾後の木口断面（ひき角材B）

0，36

幅

0，350，48板

3−2 圧締加飾後の表面安定性試験

53−2wl 自然環境下

40

小0，65

0，280，310，350，30

ひ0，16

き

0，37

角0，38

材

0，14た。表一4に加飾直後から1ケ月にわたるめり込み深さ

A0，24の変化を示した。その結果、小幅板で0。15〜0．35mmの

ひ0，24

き0，33

角0，480．35mmのもどりを測定した。このもどりは、春材部の材

0，39膨張によるものと考えられる。また、1ヶ月後のめり込B0，31

表面加飾材のめり込み深さの変化（もどり）を加飾直後、24時間後、1、2、3週間後及び1ヶ月後に測定しもどりを測定した。また、ひき角材A、Bでは、0．15〜み深さは、すべての試験片とも0．50mm以上の数値であっ今回の実験は、小試験片で実施したもので基礎データた。これは、平成2年度の技術開発データを参考にするとしての整備がまだ十分とは言えない。しかし、今後、と十分に加飾効果を得られたことになる。

日田杉の高付加価値化と用途拡大を推進するために、こ表−4 自然環境下におけるめり込み深さの経時変化（圧締圧力：20k威／cm2）

れらの実験データが参考資料として活かされることを期待したい。の差

加飾直後 24時間後 1週間後 2週間後 3週間後 1ケ月後

0，850，800，800，750，650，600，25

参考文献

小幅（1）木材（豊後杉）の高度利用技術の開発研究・中小企

坂⊆5 0，65 0，61 0，60 0，57 0，56 0，50 0，15
ロ 1，20 1，18 1，10 1，09 1，00 0，95 0，25

業庁．1991（2）スギー般材振興計画書◎大分県林業水産部．1991

ひ き角材
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